Yb3+掺杂的锗硅酸盐玻璃的物理和光谱性质

选取摩尔组分为xGeO2-(60-x)SiO2-19CaO-15K2O-5Na2O-Yb2O3(x=0,5,15,20,30,35,45,60)的玻璃为研究对象。通过测试样品的物理和光谱性质,应用倒易法计算Yb^3 离子的受激发射截面σemi。讨论了玻璃中GeO2和SiO2的组成变化对玻璃物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对Yb^3 荧光寿命的影响。结果表明：Yb^3 掺杂锗硅酸盐玻璃具有较长的荧光寿命和较大的受激发射截面,是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤激光器候选基质材料。     

Li2O掺杂对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和力学性能的影响

采用传统熔体冷却法制备了Li_2O掺杂量(质量分数)为0～3.0%的SiO_2-Al_2O_3-MgO玻璃,探讨了Li_2O掺杂量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及力学性能的影响。结果表明:掺杂Li_2O能有效降低玻璃的软化温度;随着Li_2O掺杂量的增加,玻璃的光学带隙先减小后增大,结构稳定性、热稳定性、力学性能先增强后减弱,当Li_2O掺杂量为1.0%时,玻璃的结构最稳定、弯曲和压缩性能最优。     

Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的光谱性质和上转换机理

研究了Er^3 掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质，分析了玻璃中Er^3 的上转换发光机理，应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3 在玻璃中的强度参数Ωt(t=2，4，6)，自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。结果表明，在975nm抽运光激发下，观察到强烈的绿光和微弱的红光；绿光和红光发射是由于双光子吸收过程，其上转换机理是能量转换(ET)和激发态吸收(ESA)。拉曼光谱分析表明，对于上转换发光，玻璃结构中的F^-离子起到重要作用。     

Highly Er^3 ＋／Yb^3＋ Co-Doped Fluoroaluminate Glasses for Microchip Laser at 1.54μm

A series of highly Er^3 /Yb^3 co-doped fluoroaluminate glasses were investigated in order to develop a microchip laser at 1.54μm under 980nm excitation. Measurements of absorption, emission and up-conversion spectra were performed to examine the effect of concentration quenching on spectroscopic properties. In the glasses with Er^3 concentrations below 10% (mol fraction), concentration quenching is low and the Er^3 /Yb^3 co-doped fluoroaluminate glasses gave stronger fluorescence of 1.54μm from the 4113/2→^4I15/2 transition than those of Er^3 singly-doped glasses. In the glass with Er^3 concentrations above 10%, concentration quenching of 1.54μm obviously occurs more than that of the Er^3 singly-doped samples because of the back energy-transfer from Er^3 to Yb^3 . To obtain the highest emission efficien-cy at 1.54μm, the optimum doping-concentration ratio of Er^3 /Yb^3 is found to be approximately 1 : 1 in mol fraction when the Er^3 concentration is less than 10%.     

掺Er~(3+)重金属氧氟锗酸盐玻璃光谱性质研究

研究了重金属氧氟锗酸盐玻璃中Er3+离子的吸收光谱、有效吸收和发射线宽、荧光光谱、荧光半高宽、荧光寿命、带宽特性和增益性能.应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+离子的强度参数Ωt(t=2,4,6),应用McCumber计算了能级4I13/2→4I15/2跃迁的吸收和受激发射截面.结果显示,随PbF2含量增加,Er3+离子的强度参数Ω6,吸收线宽、发射线宽、荧光半高宽、荧光寿命、带宽特性和增益性能都增加.表明掺Er3+重金属氧氟锗酸盐玻璃可作为宽带光纤放大器潜在的基质材料.     

用于超宽带光纤拉曼放大的新型碲酸盐玻璃研究

研究了可用于超宽带光纤拉曼放大的碲酸盐玻璃组分与玻璃的转变温度、析晶开始温度以及拉曼散射光谱的关系.结果表明,在TeO2的含量一定时,引入其他金属氧化物TiO2、BaO和WO3,玻璃转变温度升高,放热峰强度减弱,碲酸盐玻璃的热稳定性提高.而Raman光谱表明,随着其他金属氧化物的引入,玻璃网络结构中的TeO3三角棱锥体向TeO4双三角锥体转化.另外,由于WO3的引入在920 cm-1拉曼振动峰拓宽了碲酸盐玻璃的拉曼谱,这对实现高效的超宽带光纤拉曼放大是非常有利的.     

纳米晶体材料热稳定性的研究进展

纳米晶体材料独特的结构特征使其具有不同于传统多晶材料的优异性能,如何提高纳米晶体材料的热稳定性,避免其过度粗化,是近年来材料领域研究的热点课题。本文综述了国内外对纳米晶体材料热稳定性的研究进展,简要介绍了纳米晶体材料的微观结构特点,着重分析了溶质原子、第二相颗粒和微观应力等因素对纳米晶体材料晶粒长大的影响规律,介绍了纳米晶体材料的热力学和动力学稳定机制。     

OH- 对 Tm3+/Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃上转换发光的影响

研究了Tm3 /Yb3 共掺碲酸盐玻璃的Raman光谱、红外光谱和上转换发光光谱,分析了OH-对Tm3 上转换发光的影响。结果表明,氧氯碲酸盐玻璃的声子能量高于氧氟碲酸盐玻璃的声子能量,但是Tm3 /Yb3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光强度高于Tm3 /Yb3 共掺氧氯碲酸盐玻璃。分析认为这主要是由于OH-的影响,在氧氟碲酸盐玻璃中OH-的浓度较低,导致Tm3 的荧光寿命高,从而提高Tm3 的上转换发光。在一定程度上,OH-对Tm3 上转换发光的影响大于声子能量对Tm3 上转换发光的影响。研究结果有助于进一步提高Tm3 的发光效率。     

Yb3+对氟磷玻璃结构影响的研究

研究了YbF3对二元系统氟磷玻璃和多元系统氟磷玻璃结构的影响.结果表明,YbF3在氟磷玻璃中不仅作为掺杂体,也作为玻璃基本组成参与网络构筑.随着YbF3含量的增加,YbF3对二元氟磷玻璃结构的影响大于对多元氟磷玻璃结构的影响,同时多元氟磷玻璃具有较好的玻璃结构完整性,Yb3 离子掺杂多元氟磷玻璃有利于获得更好的光谱激光性能.     

Yb3+/Er3+/Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

制备了一种新的Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃.研究了ZnF2调整Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱.结果发现,该体系玻璃具有较低的声子能量,在980 nm LD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476nm)、绿色(530和545 nm)和红色(656nm)上转换发光.上转换蓝光(476 nm)是由于Tm3 离子1G4→3H6跃迁,上转换的绿光(530和545 nm)是由于Er3 离子2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁,上转换红光(656nm)是由于Er3 离子4F9/2→4I15/2跃迁.根据吸收光谱以及Yb3 、Er3 和Tm3 离子的能级,分析了Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光机理,发现上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.研究结果表明,Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.